1.2 磁场对运动电荷的作用力 课件-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

1.2 磁场对运动电荷的作用力 第一章 安培力与洛伦兹力 选择性必修第二册 2025届高二物理组制 太阳发射出的带电粒子以300～1000 km/s的速度扫过太阳系，形成“太阳风”。这种巨大的辐射经过地球时，为什么不能直射地球？ 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 我们知道，磁场对通电导线有作用力；我们还知道，带电粒子的定向移动形成了电流。那么，磁场对运动电荷有作用力吗？如果有，力的方向和大小又是怎样的呢？ 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 一、洛伦兹力的方向 演示：观察电子束在磁场中的偏转 抽成真空的玻璃管左右两个电极分别连接到高压电源两极时，阴极会发射电子。电子在电场的加速下飞向阳极。 1、没有磁场时，观察电子束如何偏转 2、如果在电子束的路径上施加磁场，电子束的径迹是否会发生弯曲？如果改变磁场方向呢？ 实验表明： 电子束受到磁场的力的作用，径迹发生了弯曲。 运动电荷在磁场中受到的力称为洛伦兹力 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 一、洛伦兹力的方向 实验表明： 洛伦兹力的方向可以用左手定则判定。 洛伦兹力的方向用左手定则判断 左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内； ①让磁感线从 掌心垂直进入， ②并使四指指向正电荷运动的方向， ③这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 一、洛伦兹力的方向 手掌 垂直磁感线 拇指 正电荷受力方向 四指 正电荷运动方向 正电荷运动方向 负电荷运动的反方向 洛伦兹 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 一、洛伦兹力的方向 试判断下列图中各带电粒子所受洛伦兹力的方向、或带电粒子的电性、或带电粒子的运动方向。 v F洛 F洛 B 垂直于纸面向里运动 B v B v F洛 B + v B v B 洛仑兹力垂直于纸面向外 - F洛=0 F洛=0 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 一、洛伦兹力的方向 F既与B垂直又与v垂直，即垂直于B和v所确定的平面，但B与v不一定垂直。 V v1 v2 V B B F + F + 洛伦兹力对物体的运动能起到什么作用？ 洛伦兹力对电荷不做功,只改变粒子速度的方向，不改变粒子速度的大小。 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 二、洛伦兹力的大小 1．推导过程： 设有一段长度为l的通电导线，横截面积为S，导线每单位体积中含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电量为q，定向移动的平均速率为v，将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为B的磁场中。 Q＝nqSL＝nqS·vt 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 二、洛伦兹力的大小 - - - - - - - - - - - - 你能根据洛伦兹力与安培力关系，尝试推导速度垂直入射磁场时受到的洛伦兹力的大小吗？ I=nqsv N=nLs 每个自由电荷所受的洛伦兹力大小 ： F=BIL I F安 F洛 安培力 洛伦兹力 F安=N·F洛 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 二、洛伦兹力的大小 2．洛伦兹力与安培力的关系： 分类 洛伦兹力 安培力 区别 洛伦兹力是指单个运动的带电粒子所受到的磁场力 安培力是指通电直导线所受到的磁场力 洛伦兹力不做功 安培力可以做功 联系 ①安培力是洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力是安培力的微观本质。 ②大小关系:F安=NF洛(N是导体中定向运动的电荷数)。 ③方向关系:洛伦兹力与安培力均可用左手定则进行判断 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 二、洛伦兹力的大小 （1）当粒子运动方向与磁感应强度垂直时（v⊥B）: F＝qvB 3．洛伦兹力的计算公式： 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 二、洛伦兹力的大小 3．洛伦兹力的计算公式： （2）当粒子运动方向与磁感应强度方向成θ时（v∥B）: v B11 B ┴ v v v11 ┴ 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 二、洛伦兹力的大小 F=qvBsinθ， θ为电荷运动的方向与